Tybetańscy mocarze, cz.1.

ResearchBlogging.org

Everest widziany z Rombok Gompa /©John Hill (GNU FDL v1.3)

W sobotę 22 maja, ok. siódmej rano czasu lokalnego 13-letni Amerykanin Jordan Romero przeszedł do historii, stając się najmłodszym człowiekiem, który stał na szczycie Czomolungmy – na szczycie świata. Wywołało to oczywiście mnóstwo dyskusji w mediach na temat tego, na co rodzice powinni pozwalać swoim pociechom, jakie są granice odpowiedzialności, i czy rodzice Jordana są przy zdrowych zmysłach.

Rodzice jego przy zdrowych zmysłach byli. Chłopak na szczyt Mount Everestu wszedł z ojcem, który jest doświadczonym, jak to ładnie nazywają po angielsku, adventure racer, a do tego paramedykiem. Rodzice zresztą zadbali o to, aby chłopak był odpowiednio przygotowany fizycznie i mentalnie, a wejście na najwyższy szczyt świata było przypieczętowaniem kilku lat wspinaczki i przedostatnim krokiem do zdobycie Korony Ziemi. Coby zresztą nie mówić, młody Romero ma niesamowite warunki fizyczne – trzynastolatek jest raczej rosłym młodzieńcem, mierzącym marne 180 cm wzrostu!

Osobiście też mam trochę wątpliwości, co do pozwalania dzieciakom na zbyt wiele, ale doceniam fakt, że chłopiec na górę nie szedł przecież sam, a wierzę, że gdyby zaszła taka konieczność, zawróconoby natychmiast bez dyskusji. Jedną z takich okoliczności byłoby zapadnięcie przez któregokolwiek członka ekipy na chorobę wysokościową.

Większość himalaistów musi się z chorobą wysokościową zmagać na jakimś etapie swojej kariery. Większość wejść na ośmiotysięczniki wymaga tygodni aklimatyzacji do śmiertelnych watunków panujących powyżej 8000m n.p.m., i przyzwyczajenia organizmu do powietrze trzy razy rzadszego niż to na poziomie morza. Wygląda jednak na to, że rodowici Tybetańczycy są w tej kwestii nieco uprzywilejowani…

Choroba wysokościowa (z ang. nazywana AMS – acute mountain sickness) jest zespołem chorobowym wywoływanym przez brak przystosowania organizmu do warunków wysokogórskich. Za granicę wysokości, powyżej której zaczyna ona nękać większość turystów (typowo na początku są to tylko bóle lub zawroty głowy, nudności i zmęczenie) , uznaje się 2500m n.p.m., jednak pierwsze objawy – krótki oddech i problemy z widzeniem po zmierzchu – zwłaszcza u osób bardziej na tę chorobę podatnych, mogą wystąpić już na wysokości 1500m n.p.m. Dla porównania: Babia Góra ma 1725m, Turbacz – 1310m, Śnieżka – 1602m, Ben Nevis, najwyższy szczyt Wysp Brytyjskich – 1344m, Rysy – 2499m, zaś Mont Blanc – 4698m n.p.m.

Problemy ze zdrowiem spowodowane są zmianami powietrza – nie tyle składu, który pozostaje stały do wysokości dużo wyższej niż najwyższe szczyty świata (powietrze zawiera ok. 21% tlenu i wartość ta pozostaje niemal niezmienna do wysokości ok. 20km ponad powierzchnią planety), ale przede wszystkim jego gęstości. Na wysokości 5600m n.p.m (Base Camp Everest, obóz wyjściowy dla ekspedycji na Everest) powietrze jest dwukrotnie rzadsze niż na poziomie morza. Na szczycie Everestu jego gęstość to już zaledwie jedna trzecia gęstości powietrza, którym oddychamy nad morzem. Ludzki organizm może się – przynajmniej częściowo – przystosować do takich warunków, np. poprzez produkcję większej ilości czerwonych krwinek – komórek krwi odpowiedzialnych za transport tlenu. Takie przystosowanie odbywa się w trakcie ekspedycji wysokogórskich poprzez krótkie wypady na coraz wyższe wysokości i powrót do poziomu wyjściowego po krótkim pobycie wyżej. Taki proces aklimatyzacji na zboczach Everestu zajmuje większości wspinaczy conajmniej kilka tygodni. Magiczną granicą, powyżej której żadna aklimatyzacja już nie pomaga, jest 8000m n.p.m. Powyżej tej granicy ludzie mogą pozostawać jedynie przez krótki okres czasu, najczęściej posiłkując się tlenem z butli. Nawet z tlenem wymaga to jednak wielkiego wysiłku, bez tlenu zaś błyskawicznie rozwija się choroba wysokościowa, która w swej najbardziej niebezpiecznej formie przyjmuje postać tzw. HAPE (ang. high altitute pulmonary edema, spowodowany wysokością obrzęk płuc) lub HACE (ang. high altitute cerebral edema, spowodowany wysokością obrzęk mózgu). Organizm jest także znacznie bardziej narażony na zmęczenie oraz odmrożenia.

Zmiana ciśnienia i gęstości powietrza oraz temperatury wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem morza /www.wikipedia.org

Szczególną cechą choroby wysokościowej jest to, że nie odpowiada ona poziomowi tężyzny fizycznej. Można być niesamowicie dobrze przygotowanym wspinaczem, ćwiczącym latami na siłowni, biegającym po górach, i ogólnie będącym wzorem sprawności fizycznej, i zapaść na chorobę wysokościową zaraz po wysiąściu z samolotu w Lukli (himalajskie lotnisko będące bazą startową dla większości turystów wysokogórskich; 2860m n.p.m.). A można być leniwą łazją, która bez większych problemów doczłapie do Everest Base Camp. Przesadzam oczywiście – odrobina przygotowania jest do trekkingu w Himalajach niezbędna. Co staram się jednak podkreslić, to to, że jeśli kiedyś wybierzecie się na Everest w towarzystwie Eda Viestursa, może się okazać, że na rzednące powietrze jesteście dużo bardziej odporni niż on. I nie jest to kwestia przygotowania czy jego braku. Choroba wysokościowa atakuje dość losowo, chociaż wiadomo, że tajemnica kryje się także w genetyce.

A gdzież lepiej szukać tych genetycznych korzeni, jak nie w społeczności Szerpów – plemienia zamieszkującego zbocza Himalajów, z którego wywodzi się większość szerpów-tragarzy. Szerpowie wykazują niesamowitą odporność na chorobę wysokościową i dlatego zawsze byli cennymi członkami ekspedycji himalajskich. Szerpowie do Nepalu i Indii przywędrowali z Tybetu – tej tajemniczej krainy położonej na Wyżynie Tybetańskiej, najwyżej położonym płaskowyżu na Ziemi,  nazywanym Dachem Świata (4500-5000 m n.p.m.). Zanim jednak dojdziemy do genetyki, dwa słowa więcej o fizjologii…

Na świecie jest co najmniej kilka populacji ludzkich żyjących na wysokości powyżej 3000-4000m n.p.m. Dwie z nich były już dość szczegółowo badane pod kątem ich przystosowania do życia na tak dużych wysokościach – wspomniani mieszkańcy Tybetu, a także ludy zamieszkujące amerykańskie Andy.

Fizjologia lepszej adaptacji do niższej gęstości powietrza była badana już kilka dziesięcioleci temu. W pracy z 1976 roku badacze Włoscy opisali wyniki badań krwi u Szerpów. Pokazali oni, że – dość paradoksalnie – Szerpowie „nizinni”, żyjący np. w Kathmandu, mają obniżoną zawartość hemoglobiny we krwi, zaś Szerpowie żyjący na wysokościach powyżej 4000m mają ją na takim samym poziomie, jak populacje nadmorskie.

Jest to zjawisko dość zaskakujące, ponieważ intuicyjnie poziom hemoglobiny powienien być wyższy u ludów zamieszkujących tereny bardzo wysokie. W istocie, tak właśnie wygląda adaptacja do wysokości u populacji zamieszkującej Andy. Dodatkowym sposobem na dostarczenie większej ilości tlenu do organizmy byłoby zwiększenie wydajności oddychania. Okazuje się jednak, że Tybetańczycy mają ją na poziomie ludów nadmorskich, podczas gdy mieszkańcy Andów – na poziomie jeszcze niższym. Wydaje się więc prawdopodobne, że mieszkańcy pogórzy amerykańskich muszą mieć wyjątkowo wydajny system transferu tlenu z powietrza w płucach do krwi, gdzie zwiększona ilość hemoglobiny może dziarsko rozprowadzać go po organizmie.

Większa niż u populacji andyjskiej wydajność oddychania Tybetańczyków jest dość zaskakująca z jednego prostego powodu – mają oni niższy poziom hemoglobiny, więc nasuwa się pytanie, czy organizm nie marnuje czasem za dużo energii w tym pierwszym procesie tylko po to, żeby jej potem nie wykorzystać przez zbyt małą ilość hemoglobiny, aby wydajnie transportować tlen. W dodatku badania wykazały, że także poziom wysycenia hemoglobiny tlenem jest niższy u Tybetańczyków.

Ani mieszkańcy Andów ze swoją nadmiarową hemoglobiną, ani Tybetańczycy ze swoją zwiększoną wydajnością oddychania nie osiągają poziomu tlenu we krwi porównywalnego z mieszkańcami nizin. Mówiąc o deficycie tlenowym w kontekście tego parametru, mieszkańcy Andów przesadzili. Tybetańczycy zaś – wręcz przeciwnie, nie dociągnęli.

Jak więc inaczej można zapewnić organizmowi właściwą ilość tlenu? Jak radzą sobie z tym mieszkańcy Tybetu? Odpowiedzi zdają się być dwie – po pierwsze, wysoka prędkość krwi u Tybetańczyków, która może kompensować niską zawartość tlenu transportowanego we krwi. Po drugie zaś – i to jest bardziej obserwacja niż wyjaśnienie czegokolwiek – Tybetańczycy, a także mieszkańcy Andów, mają niższą ilość mitochondriów (organelli komórkowych odpowiedzialnych za dostarczanie komórkom energii – są one głównym konsumentem tlenu w organizmie) w mieśniach nóg (nie mam pojęcia, czemu akurat mieśnie nóg są tak interesujące) niż mieszkańcy nizin. Jak powiedziałem, to akurat niczego nie wyjaśnia, ponieważ jest to kolejna całkiem nieintuicyjna adaptacja, ale wydaje się, że ma to znaczenie. Pole więc do popisu dla kolejnych generacji naukowców próbujących rozwikłać tę zagadkę.

Morpurgo, G., Arese, P., Bosia, A., Pescarmona, G.P., Luzzana, M., Modiano, G., & Krishna ranjit, S. (1976). Sherpas Living Permanently at High Altitude: A New Pattern of Adaptation Proceedings of the National Academy of Sciences, 73 (3), 747-751 DOI: 10.1073/pnas.73.3.747

Beall, C. (2006). Andean, Tibetan, and Ethiopian patterns of adaptation to high-altitude hypoxia Integrative and Comparative Biology, 46 (1), 18-24 DOI: 10.1093/icb/icj004

Beall, C. (2007). Two routes to functional adaptation: Tibetan and Andean high-altitude natives Proceedings of the National Academy of Sciences, 104 (suppl_1), 8655-8660 DOI: 10.1073/pnas.0701985104

Ach, a ciąg dalszy, tym razem genetyczny – bo właściwie z zamiarem pisania o tej nowej pracy zacząłem tę notkę – już niedługo nastąpi. Rozpisałem się jednak tak znacznie, że doszedłem do wniosku, że lepiej ten wpis podzielić, inaczej nikt nie dotrwałby do końca.

Część drugą znajdziecie tutaj.

3 Comments

  1. To faktycznie ciekawe, choć chyba muszę przetrawić te informacje.

    Za to nasunęło mi to inną myśl… Ten chłopak, co w wieku 13 lat ma 180 cm wzrostu. Zastanawiam się, czy to tylko kwestia genetyki, czy czegoś jeszcze. Gdzieś ostatnio czytałem (niestety w mało naukowym źródle, do tego nie pamiętam zupełnie jakim), że w Japonii dzieci zaczynają rosnąć coraz większe i sporo przewyższają swoich rodziców. Podobno przyczyną tego jest wzrost spożycia mięsa wśród nastolatków (szczególnie drobiu, ale też czerwonego mięsa) w porównaniu do ich rodziców i dziadków, którzy jedli takiego mięsa mało lub wcale go nie jadali.

    Lubię

    1. A będzie więcej ;P

      A co do tego wzrostu: informację, że młody Romero ma 180 cm wzrostu znalazłem tylko w jednym miejscu i niestety nie udało mi się jej potwierdzić innym źródłem. Niemniej na jego zdjęciach/filmikach etc. widać, że gdy stoi obok innych ludzi, to ci zazwyczaj sięgają mu do pępka. Więc chyba jednak jest olbrzymem.

      Wzrost i owszem, jest kwestią genów. Ściślej – maksymalny wzrost jest ograniczony naszymi genami. Co nie oznacza, że dzieci nie mogą być – i bardzo często są – wyższe od rodziców. A wynika to między innymi, jak sam słusznie zauważyłeś, z diety. Podejrzewam zresztą, że to nie tylko kwestia mięsa. Ale ogólnie lepszej diety, lepszego dostępu do witamin, do zdobyczy medycyny, itd., itp.

      Lubię

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s